DE2554499B2 - Nozzle head for an ink jet printer - Google Patents

Nozzle head for an ink jet printer

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Description

r)0 r ) 0

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art eines Düsenkopfes.The invention relates to a type of nozzle head specified in the preamble of claim 1.

Bei Tintenstrahldruckern, in denen unter Druck stehende Tinte benutzt wird, ist es erforderlich, den zum Drucken benutzten Tintenstrahl in individuelle Tropfen gleicher Größe und gleichen Abstandes aufzubrechen. Dieses Aufbrechen des Strahls wird durch Erzeugen einer Folge von Störungen in dem aus der Düse austretenden Flüssigkeitsstrahl erreicht. In der Vergan- bo genheit wurden derartige Störungen durch die Modulation von Tintengeschwindigkeit oder Tintendruck innerhalb der Kammer vor der Düse erzeugt. Eine Geschwindigkeits-Modulation wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß ein elektromechanischer Wandler 6r. (gewöhnlich ein piezoelektrischer Kristall) fest mit der Oberfläche verbunden wird, in welcher die Austrittdüse angeordnet ist. Die Erregung des Wandlers verursachtIn ink jet printers using pressurized ink, it is necessary to break up the ink jet used for printing into individual drops of the same size and spacing. This breakup of the jet is achieved by creating a series of disturbances in the jet of liquid emerging from the nozzle. In the past, such perturbations were created by modulating the ink speed or pressure within the chamber in front of the nozzle. A speed modulation is generally achieved in that an electromechanical transducer 6 r . (usually a piezoelectric crystal) is firmly bonded to the surface in which the outlet nozzle is arranged. The excitation of the transducer causes dann, daß die Düse entlang der longitudinalen Achse des austretenden Stroms im Rhythmus der angelegten Frequenz oszilliert, wodurch in der Nachbarschaft der Düse innerhalb der Tinte Druckschwankungan erzeugt werden. Diese Schwankungen leiten die Bildung von Tropfen ein. Ein Beispiel für diese Art der Störungserzeugung ist in der USA-Patentschrift 35 12 172 beschrieben.then that the nozzle is along the longitudinal axis of the Exiting current oscillates to the rhythm of the applied frequency, creating in the vicinity of the Nozzle within the ink pressure fluctuation to be generated. These fluctuations guide the formation of Drop in. An example of this type of interference generation is described in US Pat. No. 3,512,172.

Druckmodulation wird im allgemeinen dadurch herbeigeführt, daß ein elektromechanischer Wandler (normalerweise ein piezoelektrischer Kristall) entweder in der Flüssigkeitskammer oder um die Kammer herum angeordnet wird. Durch die Erregung des Wandlers werden stehende Wellen innerhalb der Kammer erzeugt, die der Tinte Druckschwankungen überlagern. Auch diese Störungen führen in der Nachbarschaft der Düse zur Bildung von Tropfen in dem aus der Düse austretenden Flüssigkeitsstrahl. In der USA-Patentschrift 32 81 860 ist ein Beispiel für diese Druck-Modulation beschrieben.Pressure modulation is generally brought about by using an electromechanical transducer (usually a piezoelectric crystal) either in or around the liquid chamber is arranged. The excitation of the transducer creates standing waves within the chamber that superimpose pressure fluctuations on the ink. These disturbances also result in the neighborhood of the Nozzle for the formation of droplets in the jet of liquid emerging from the nozzle. An example of this pressure modulation is described in US Pat. No. 3,281,860.

Bei jedem dieser Modulationsverfahren treten reflektierte Wellen auf, die schwierig zu kontrollieren sind und enge Toleranzen bei den beteiligten Bauelementen erfordern. Das führt zu hohen Kosten. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten bei der Konstruktion von Tintenkammern, deren Eigenschaften wenigstens einigermaßen konstant bleiben, da die angelegten Signale für die Erregung des Wandlers darauf abgestimmt werden müssen, und was schon wegen der stets variierenden Füllstände der Kammern sehr schwierig zu erreichen ist. Das Zusammenwirken von Tintenkammer und Wandler wird auch durch die Gegenwart von Luftblasen in der Tinte behindert. Durch reflektierte Wellen können innerhalb der Kammer irreguläre Modulationen auftreten, die zu ungleichmäßigen Abständen zwischen den Tropfen oder verschiedener Tropfengröße führen und die Bildung von Satellitentropfen begünstigen. ■In each of these modulation methods, reflected waves occur which are difficult to control and require tight tolerances in the components involved. That leads to high costs. aside from that difficulties arise in the construction of ink chambers, their properties at least Remain reasonably constant as the applied signals for energizing the transducer are on it have to be coordinated, and what a lot because of the constantly varying fill levels of the chambers difficult to achieve. The interaction of the ink chamber and transducer is also made possible by the Presence of air bubbles in the ink is hindered. By reflected waves can within the Chamber irregular modulations occur, leading to uneven spacing between the drops or different droplet sizes and favor the formation of satellite droplets. ■

Es ist ferner bei einem Flüssigkeitszerstäuber (US-PS 36 79 132) bekannt, eine Düsenplatte aus piezoelektrischem Material zu verwenden, bei der die Größe der öffnung sich bei Erregung des Piezokristalls im Rhythmus der Frequenz ändert.It is also used in a liquid atomizer (U.S. Pat 36 79 132) known to use a nozzle plate made of piezoelectric material, in which the size of the opening changes in the rhythm of the frequency when the piezo crystal is excited.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Düsenkopf für einen Tintenstrahldrucker anzugeben, der eine einwandfreie Tropfenbildung gewährleistet, d. h. eine Lufiblasenbildung und irreguläre Modulationen weitgehend verhindert.The invention specified in claim 1 is based on the object of specifying a nozzle head for an inkjet printer which ensures perfect droplet formation, d. H. air bubble formation and irregular modulations largely prevented.

Es ist zwar für ein periodisches Verändern der durch die Tintenleitung einer Düse zugeführten Tintenmenge durch die US-PS 32 98 030 bekannt, den Querschnitt der Tintenleitung durch einen piezoelektrischen Wandler zu verändern, und durch die US-PS 33 46 869 ist es bekannt, den Düsenhauptkörper einer aus einem magnetostriktiven Material bestehenden Düse mit einer Wicklung zu umgeben. In beiden Fällen wird jedoch nicht wie bei der Erfindung direkt auf den Querschnitt der Düsenöffnung eingewirkt. Durch die erfindungsgemäße Querschnittsveränderung wird der Querschnitt einer Tintensäule verändert, die sehr kurz ist, nämlich nur so lang, wie das die Düsenöffnung aufweisende Plättchen. Dadurch nimmt die Wahrscheiniichkeit ab, daß im Bereich der Kontraktion sich Luft befindet. Auch die Möglichkeit von Druckreflektionen wird gemindert, da zwischen der die Querschnittsveränderung erleidenden Tintensäule und den Kammerwänden die nachgeführte Tinte dämpfend wirkt.It is for a periodic change in the amount of ink supplied through the ink line to a nozzle known from US-PS 32 98 030, the cross section of the ink line through a piezoelectric transducer change, and from US-PS 33 46 869 it is known, the nozzle main body one of a Magnetostrictive material to surround existing nozzle with a winding. In both cases, however, will not acted directly on the cross section of the nozzle opening as in the invention. As a result of the change in cross-section according to the invention, the cross-section becomes a column of ink changed, which is very short, namely only as long as that having the nozzle opening Tile. This reduces the likelihood that there is air in the area of contraction. Even the possibility of pressure reflections is reduced, since the following ink has a dampening effect between the column of ink suffering from the change in cross section and the chamber walls.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteran-Further features of the invention are the sub

Sprüchen zu entnehmen.To take from sayings.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen .Düsenkopf,F i g. 1 shows a longitudinal section through a nozzle head,

Fig.2 schematisch einen Düsenkopf mit mehreren Düsen,2 schematically shows a nozzle head with several Nozzles,

F i g. 3 eine andere Ansicht des Düsenkopfes gemäß F i g. 2, undF i g. 3 shows another view of the nozzle head according to FIG. 2, and

Fig.4 und 5 Längsschnitte durch weitere Ausführungsforpen des Düsenplättchens.4 and 5 longitudinal sections through further embodiments of the nozzle plate.

In F i g. 1 ist ein Düsenkopf 1 gezeigt, der ein Rohr 2 umfaßt, das eine Kammer für unter Druck stehende Tinte bildet, eine Platte 3, die ein Ende des Rohres 2 abschließt und die eine Düsenöffnung 4 aufweist, aus welcher ein Tintenstrahl 5 austreten kann, und ein Wandler 6, der das Rohr 2 mit seiner Düsenplatte 3 umgibt Die Düsenplatte 3 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hohem Elastizitätsmodul, welches chemisch inert gegen die Tinte ist, wie beispielsweise rostfreier Stahl. Die Platte 3 kann mit dem Rohr 2 durch konventionelle Technik verbunden sein, z. B. durch Glasfluß oder Löten.In Fig. 1 shows a nozzle head 1 which has a pipe 2 comprises, which forms a chamber for pressurized ink, a plate 3, one end of the tube 2 and which has a nozzle opening 4 from which an ink jet 5 can exit, and a Converter 6, which surrounds the pipe 2 with its nozzle plate 3. The nozzle plate 3 is preferably made of a material with a high elastic modulus that is chemically inert to the ink, such as stainless steel. The plate 3 can with the tube 2 through conventional technology, e.g. B. by glass flux or soldering.

Der Wandler 6 kann als zylindrischer piezoelektrischer Kristall ausgebildet sein, der konzentrisch das Rohr 2 und die Platte 3 umgibt und auf seiner Innenfläche 7 wie auf seiner Außenfläche 8 mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist, der beispielsweise aus Nickel oder Silber bestehen kann. Wandler 6 und Rohr 2 müssen fest aufeinandersitzen, und der Wandler kann an der Platte 3 und an dem Rohr 2 nvttels Löten oder durch andere geeignete Maßnahmen befestigt werden. Die beiden Oberflächen des piezoelektrischen Kristalls des Wandlers 6 werden an die Ausgangsklemmen eines konventionellen Signalgenerators angeschlossen. Vorzugsweise ist die mit der Platte 3 in Verbindung stehende innere Oberfläche 7 mit Masse verbunden, um die Tinte auf Massenpotential zu halten, während die Oberfläche 8 mit dem Ausgang des Signalgenerators zu verbinden ist.The transducer 6 can be designed as a cylindrical piezoelectric crystal concentrically forming the Tube 2 and the plate 3 surrounds and on its inner surface 7 as on its outer surface 8 with a electrically conductive coating is provided, which may for example consist of nickel or silver. Converter 6 and tube 2 must fit tightly together and the transducer can be attached to plate 3 and tube 2 Soldering or other suitable means. The two surfaces of the piezoelectric The crystals of the transducer 6 are connected to the output terminals of a conventional signal generator connected. Preferably, the inner surface 7 connected to the plate 3 is earthed connected to keep the ink at ground potential, while the surface 8 is connected to the output of the Signal generator is to be connected.

Im Betrieb wird dem Rohr 2 unter Druck stehende Tinte zugeführt, die in Form eines Tintenstrahls 5 aus der Düse 4 austritt. Wie bei Tintenstrahl-Druckern üblich, beträgt der Durchmesser des Tintenstrahls zwischen 0,02 und 0,07 mm. Der unbeeinflußte Strahl wird sich natürlicherweise in einzelne Tropfen auflösen, was in irregulären Abständen von der Düse erfolgt. Es ist daher wünschenswert, in dem Tintenstrahl Störungen hervorzurufen, die in bestimmten Abständen zur Veränderung seines Querschnitts führen, wodurch der Strahl veranlaßt wird, in einem konstanten Abstand von der Düse 4 in Tropfen gleicher Größe aufzubrechen. Diese Störungen können durch die periodische Ausgangsspannung des Signalgenerators 9 he.·/orgerufen werden, die zur zyklischen Kontraktion und Expansion des ringförmigen Kristalls führen, welcher die Düsenplatte 3 umgibt. Der Kristall des Wandlers 6 ist im Stande, entsprechende kleine Reduktionen und Expansionen des Querschnitts der Düse 4 zu bewirken, welche ihrerseits kleine Änderungen in der Durchflußmenge der Tinte durch die Düse bewirkt. Die Änderungen der Durchflußmenge der Tinte ziehen Änderungen im Querschnitt des Tintenstrahls nach sich, die periodisch an bestimmten Stellen entlang des Strahls auftreten, und den Strahl dazu veranlassen, in vorbestimmten Abständen von der Düse einzelne Tropfen zu bilden. Die Signalamplitude beeinflußt den Abstand von der Düse, in welchem sich die Tropfen bilden.In operation, the tube 2 is supplied with pressurized ink in the form of an ink jet 5 from the nozzle 4 exits. As is common with inkjet printers, the diameter of the inkjet is between 0.02 and 0.07 mm. The unaffected jet will naturally dissolve into individual drops, what happens at irregular distances from the nozzle. It is therefore desirable to have interference in the ink jet cause which lead to a change in its cross-section at certain intervals, whereby the The jet is caused to break up at a constant distance from the nozzle 4 into drops of the same size. These disturbances can be caused by the periodic output voltage of the signal generator 9 which lead to the cyclical contraction and expansion of the ring-shaped crystal which surrounds the nozzle plate 3. The crystal of the transducer 6 is in Able to effect corresponding small reductions and expansions of the cross section of the nozzle 4, which in turn causes small changes in the flow rate of the ink through the nozzle. The changes to the The flow rate of the ink causes changes in the cross section of the ink jet which are periodic occur at certain points along the beam, and cause the beam to occur at predetermined intervals from the nozzle to form individual drops. The signal amplitude affects the distance from the nozzle, in which the drops form.

Die obere Grenze der Frequenz, mit welcher die Düse moduliert werden kann, ist durch die BeziehungThe upper limit of the frequency at which the nozzle can be modulated is given by the relationship

«i«I

bestimmt, worin / die angelegte Frequenz, ν die Geschwindigkeit des Tintenstrahls und L die Länge der Düse bedeuten. Diese Beziehung stellt sicher, daß diedetermines where / is the applied frequency, ν is the speed of the ink jet and L is the length of the nozzle. This relationship ensures that the

ίο Einhüllende des austretenden Tintenstrahls während ihres Durchgangs vom Anfang bis zum Ende der Düsenlänge eine Querschnittsvariation aufweist. Andernfalls tritt der Tintenstrahl mit einem minimalen Querschnitt aus, ohne irgendwelche Störungen aufzuweisen. Wenn Tinte beispielsweise mit einem Druck von 2 bar dem Rohr 2 zugeführt wird, ergibt sich eine Tintengeschwindigkeit von 14,86 m/sek, und für eine Düsenlänge von 0,076 mm ergibt sich eine obere Frequenzgrenze von etwa 195 kHz.ίο Envelope of the emerging ink jet during their passage from the beginning to the end of the nozzle length has a cross-sectional variation. Otherwise the ink jet emerges with a minimal cross-section without exhibiting any disturbances. If, for example, ink is supplied to the tube 2 at a pressure of 2 bar, one results Ink speed of 14.86 m / sec, and for a nozzle length of 0.076 mm results in an upper one Frequency limit of around 195 kHz.

Die Form der Düse 4 ist nicht von besonderem Einfluß. Die Düse kann beispielsweise unrund, nämlich rechteckig, quadratisch oder elliptisch sein, da der freie Strahl in jedem Fall danach streben wird, die kleinstmögliche Querschnittsfläche aufzuweisen. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Kräfte, die zur Änderung des Querschnitts der Düse angelegt werden, radialsymmetrisch sind, da sonst der Tintenstrahl von der longitudinalen Achse der Düse abweicht und demnach ein Richtproblem besteht.The shape of the nozzle 4 is not particularly important. The nozzle can for example be out of round, namely rectangular, square or elliptical, since the free ray will in each case strive to that to have the smallest possible cross-sectional area. However, it is desirable that the forces that lead to Change the cross section of the nozzle to be applied, are radially symmetrical, otherwise the ink jet from deviates from the longitudinal axis of the nozzle and thus there is a straightening problem.

jo Die F i g. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem eine lineare Anordnung von Düsen gleichzeitig betätigt werden kann, um identische Störungen in jedem der austretenden Strahlen hervorzurufen. Ein Düsenblock 10 weist eine Tintenzuführungjo The F i g. 2 and 3 show an embodiment of FIG Invention in which a linear array of nozzles can be operated simultaneously to produce identical Cause disturbances in each of the exiting rays. A nozzle block 10 has an ink supply

ι j 11 auf und bildet eine Kammer 12, von der eine Vielzahl von Kanälen 13 ausgeht, deren jede durch eine Düsenplatte 14 abgeschlossen ist, in welcher eine kreisrunde Düsenöffnung 15 angebracht wird. Die Düsenplatten 14 können in Senkbohrungen 16 imι j 11 and forms a chamber 12, of which a large number of channels 13 emanates, each of which is closed by a nozzle plate 14 in which a circular nozzle opening 15 is attached. The nozzle plates 14 can be in countersunk holes 16 in the

4» Düsenblock 10 durch Verlötung oder Glasschmelze gehatten sein. Der Düsenblock 10 ist zwischen zwei planen Wandlern gehalten, die aus piezoelektrischen Kristallen 17 bestehen können, die ihrerseits zwischen starr angeordneten Halterungen 18 montiert sind. Jeder4 »Nozzle block 10 by soldering or glass melt had to be. The nozzle block 10 is held between two planar transducers made of piezoelectric Crystals 17 can exist, which in turn are mounted between rigidly arranged brackets 18. Everyone

■!■j der Kristalle 17 ist auf beiden Seiten mit einer elektrisch leitenden Schicht 19 überzogen. Die dem Düsenblock 10 benachbarten leitenden Schichten sind mit der Masseklemme des Signalgenerators 20 verbunden, während die beiden äußeren leitenden Schichten 19 von den■! ■ j of the crystals 17 is on both sides with an electrical conductive layer 19 coated. The conductive layers adjacent to the nozzle block 10 are connected to the ground terminal of the signal generator 20, while the two outer conductive layers 19 of the

so Halterungen 18 isoliert und mit der Ausgangsklemme des Signalgenerators verbunden sind.so brackets 18 isolated and connected to the output terminal of the signal generator are connected.

Im Betrieb wird unter Druck stehende Tinte der Kammer 12 und damit den Kanälen 13 zugeführt und tritt als Tintenstrahl aus jeder der genannten Düsen 15In operation, ink under pressure is supplied to the chamber 12 and thus to the channels 13 and emerges from each of said nozzles 15 as an ink jet

)5 in der Düsenplatte 14 aus. Nach dem Einschalten des Signalgenerators 20 verursacht die an den Elektroden eines jeden Kristalls anliegende Spannung dessen Zusammenziehung und Ausdehnung und die Kraftausübung auf die Düsenplatten 14. Dadurch werden die) 5 in the nozzle plate 14. After switching on the Signal generator 20 causes the voltage applied to the electrodes of each crystal Contraction and expansion and the exertion of force on the nozzle plates 14. This causes the

W) Düsen 15 und die Düsenplatten 14 augenblicklich zusammengezogen und erhalten einen elliptischen Querschnitt, wodurch die Durchflußmenge durch die Düse herabgesetzt und Störungen in den austretenden Tinitenstrahlen verursacht werden. Die gleichzeitigeW) Nozzles 15 and the nozzle plates 14 instantly contracted and obtained an elliptical cross-section, reducing the flow rate through the Reduced nozzle and disturbances in the emerging tinite jets are caused. The simultaneous

hi Ausübung der Kraft auf eine Vielzahl von Düsen durch gemeinsam betätigte Wandler resultiert in der gleichzeitigen Erzeugung von Störungen und Tropfenbildung in den verschiedenen austretenden Tintenstrahlen inhi exerting force on a variety of nozzles through jointly actuated transducers results in the simultaneous generation of disturbances and droplet formation in the various exiting ink jets in

wenigstens angenähert gleichen Abständen von den Düsen. Diese Tatsache ist besonders wünschenswert beim Versuch, Synchronismus bei der Bildung von Tintentropfen zu wahren, was bisher nur durch den Einsatz komplizierter Phasensteuerungsschaltungen möglich war, mit denen der Druck oder die Geschwindigkeit moduliert werden mußte.at least approximately equal distances from the nozzles. This fact is particularly desirable when trying to maintain synchronism in the formation of ink droplets, which has so far only been achieved by the Use of complicated phase control circuits was possible to control the pressure or the speed had to be modulated.

Die F i g. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen von Düsenplatten, die im Zusammenhang mit der Erfindung benutzt werden können. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Dicke des zentralen Teils der Düsenplatten gegenüber den Randbereichen reduziert, um eine größere Änderung der Abmessungen der Düsen durch die Modulation zu ermöglichen. In F i g. 4 nimmt die Dicke der Düsenplatte 21 zur zentralen Düsenöffnung 22 hin ab. in F i g. 5 ist die Düsenpiatte 23The F i g. 4 and 5 show further embodiments of nozzle plates which are used in connection with FIG Invention can be used. In both embodiments, the thickness of the central part is Nozzle plates reduced compared to the edge areas to allow a greater change in the dimensions of the Enable nozzles through the modulation. In Fig. 4 takes the thickness of the nozzle plate 21 to the central one Nozzle opening 22 down. in Fig. 5 is the nozzle plate 23

beidseitig zwischen vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehenden Ringen 24 eingespannt.clamped on both sides between rings 24, which are preferably made of the same material.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einfacher Konstruktion ist die Ausgestaltung einer Kammer und Düsen direkt in einen Block von piezoelektrischen Material. Der Kristall wird zwischen festen Gehäuseteilen gehalten, wie das in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist, und kann dadurch betätigt werden, daß zwei ähnliche Signalgeneratoren an gegenüberliegende Oberflächen des Kristalls angeschlossen werden, die um 180° gegeneinander phasenverschobene Signale liefern. Diese Anordnung ist für die Modulation großer Düsen geeignet, da die bei der Herstellung von Düsen für Zwecke eines Tinlendruckers einzuhaltende Genauigkeit bei kristallinem Material sehr schwer zu realisieren ist.Another embodiment of simple construction is the design of a chamber and Nozzles directly into a block of piezoelectric material. The crystal is between solid housing parts held, as shown in FIGS. 2 and 3 and can be operated by two similar ones Signal generators can be connected to opposite surfaces of the crystal that rotate 180 ° provide mutually phase-shifted signals. This arrangement is for modulating large nozzles suitable because the accuracy to be maintained in the manufacture of nozzles for the purposes of a tin printer is very difficult to achieve in the case of crystalline material.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Für einen Tintenstrahldrucker vorgesehener Düsenkopf, der an eine Tintendruckquelle augeschlossen ist und zur Erzeugung von Störungen in dem aus der Düse austretenden Tintenstrahl einen elektromechanischen Wandler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Tintenzuführleitung (2 bzw. 13) von einem dünnen, die Düsenöffnung (4 bzw. 15 bzw. 22) aufweisenden Plättchen (3 bzw. 14 bzw. 21 bzw. 23) aus einem einen hohen Elastizitätsmodul aufweisenden Material abgeschlossen ist, wobei der Querschnitt der Düsenöffnung (4 bzw. 15 bzw. 22) durch den direkt auf das Plättchen (3 bzw. 14 bzw. 21 bzw. 23) einwirkenden elektromechanischen Wandler (6,7,8 bzw. 17, i9) veränderbar ist1. A nozzle head intended for an inkjet printer, which is closed to an ink pressure source and for generating disturbances in the ink jet emerging from the nozzle has an electromechanical transducer, thereby characterized in that the free end of the ink supply line (2 or 13) of a thin, the nozzle opening (4 or 15 or 22) having platelets (3 or 14 or 21 or 23) from a one high modulus of elasticity having material is completed, the cross section of the Nozzle opening (4 or 15 or 22) through the directly onto the plate (3 or 14 or 21 or 23) acting electromechanical transducer (6,7,8 or 17, i9) is changeable 2. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler wenigstens einen piezoelektrischen Kristall (6, 17) sowie auf dessen gegenüberliegenden Oberflächen angeordnete elektrisch leitende Schichten (7, 8,19) umfaßt2. Nozzle head according to claim 1, characterized in that the electromechanical converter at least one piezoelectric crystal (6, 17) and on its opposite surfaces arranged electrically conductive layers (7, 8, 19) comprises 3. Düsenkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler (6) das Düsenplättchen (3) ringförmig umgibt.3. Nozzle head according to claim 1 and 2, characterized in that the electromechanical converter (6) surrounds the nozzle plate (3) in an annular manner. 4. Düsenkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wand einer langgestreckten Tintenkammer (12) pro Düse ein Zuführ- jo kanal (13) vorgesehen ist, der an seinem der Kammer (12) abgewandten Ende einen erweiterten Abschnitt (16) aufweist, in dem das die Düsenöffnung (15) aufweisende Plättchen (14) flüssigkeitsdicht eingesetzt ist und daß alle diese Plättchen (14) an sr> diametral gegenüberliegenden Seiten von zwei parallel in starren Halterungen (18) eingespannten piezoelektrischen, planparallelen Kristallplatten (17) gemeinsam berührt werden.4. A nozzle head according to claim 1 and 2, characterized in that a feed channel (13) is provided per nozzle in a wall of an elongated ink chamber (12) which has an enlarged section (16) at its end remote from the chamber (12) ), in which the plate (14) having the nozzle opening (15) is inserted in a liquid-tight manner and that all these plates (14) on s r > diametrically opposite sides of two parallel piezoelectric, plane-parallel crystal plates (17) clamped in rigid holders (18) ) are touched together. 5. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenplättchen (21) in dem mit dem Wandler (6,7,8) verbundenen Bereich dicker ist als in der Umgebung der Düsenöffnung (22).5. Nozzle head according to claim 1, characterized in that the nozzle plate (21) in the with the transducer (6,7,8) connected area is thicker than in the vicinity of the nozzle opening (22).
DE2554499A 1974-12-18 1975-12-04 Nozzle head for an ink jet printer Expired DE2554499C3 (en)

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US05/534,039 US3958249A (en) 1974-12-18 1974-12-18 Ink jet drop generator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2554499A1 DE2554499A1 (en) 1976-07-01
DE2554499B2 true DE2554499B2 (en) 1979-02-01
DE2554499C3 DE2554499C3 (en) 1979-10-11

Family

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Country Status (18)

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US (1) US3958249A (en)
JP (1) JPS5514746B2 (en)
AT (1) AT347143B (en)
AU (1) AU499240B2 (en)
BE (1) BE835163A (en)
BR (1) BR7508379A (en)
CA (1) CA1056440A (en)
CH (1) CH587725A5 (en)
CS (1) CS190505B2 (en)
DE (1) DE2554499C3 (en)
ES (1) ES443261A1 (en)
FR (1) FR2294762A1 (en)
GB (1) GB1483435A (en)
IL (1) IL48486A (en)
IT (1) IT1043507B (en)
NL (1) NL7513900A (en)
SE (1) SE7513553L (en)
ZA (1) ZA755800B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3234394A1 (en) * 1982-09-16 1984-03-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Piezoelectric drive element for ink mosaic printers

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184925A (en) * 1977-12-19 1980-01-22 The Mead Corporation Solid metal orifice plate for a jet drop recorder
US4185290A (en) * 1977-12-22 1980-01-22 International Business Machines Corporation Compensation for aerodynamic drag on ink streams from a multi-nozzle ink array
GB2017007B (en) * 1978-03-15 1982-04-28 Gould Inc Ink jet tip assembly and method
US4308546A (en) * 1978-03-15 1981-12-29 Gould Inc. Ink jet tip assembly
US4245227A (en) * 1978-11-08 1981-01-13 International Business Machines Corporation Ink jet head having an outer wall of ink cavity of piezoelectric material
DE2919727A1 (en) * 1979-05-16 1980-11-20 Olympia Werke Ag DEVICE FOR CLOSING THE NOZZLE AREA ON AN INK WRITING HEAD
US4229265A (en) * 1979-08-09 1980-10-21 The Mead Corporation Method for fabricating and the solid metal orifice plate for a jet drop recorder produced thereby
US4306243A (en) * 1979-09-21 1981-12-15 Dataproducts Corporation Ink jet head structure
US4354194A (en) * 1980-11-03 1982-10-12 International Business Machines Corporation Wideband ink drop generator
DE3048259A1 (en) * 1980-12-20 1982-07-29 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "NOZZLE FOR INK JET PRINTER"
JPS57131567A (en) 1981-01-16 1982-08-14 Ricoh Co Ltd Nozzle for ink jet printer
US4492322A (en) * 1982-04-30 1985-01-08 Indiana University Foundation Device for the accurate dispensing of small volumes of liquid samples
DD250091B1 (en) * 1986-06-18 1989-09-20 Robotron Bueromasch INK JET PRINT HEAD WITH DYNAMICALLY FLUSHED DUESEN PREORUMS
US5152456A (en) * 1989-12-12 1992-10-06 Bespak, Plc Dispensing apparatus having a perforate outlet member and a vibrating device
US5938117A (en) 1991-04-24 1999-08-17 Aerogen, Inc. Methods and apparatus for dispensing liquids as an atomized spray
US6629646B1 (en) * 1991-04-24 2003-10-07 Aerogen, Inc. Droplet ejector with oscillating tapered aperture
US6540154B1 (en) 1991-04-24 2003-04-01 Aerogen, Inc. Systems and methods for controlling fluid feed to an aerosol generator
US7628339B2 (en) 1991-04-24 2009-12-08 Novartis Pharma Ag Systems and methods for controlling fluid feed to an aerosol generator
US6203759B1 (en) 1996-05-31 2001-03-20 Packard Instrument Company Microvolume liquid handling system
US6537817B1 (en) 1993-05-31 2003-03-25 Packard Instrument Company Piezoelectric-drop-on-demand technology
US6521187B1 (en) 1996-05-31 2003-02-18 Packard Instrument Company Dispensing liquid drops onto porous brittle substrates
US5430470A (en) * 1993-10-06 1995-07-04 Compaq Computer Corporation Ink jet printhead having a modulatable cover plate
US5560543A (en) * 1994-09-19 1996-10-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Heat-resistant broad-bandwidth liquid droplet generators
US6782886B2 (en) 1995-04-05 2004-08-31 Aerogen, Inc. Metering pumps for an aerosolizer
US6014970A (en) * 1998-06-11 2000-01-18 Aerogen, Inc. Methods and apparatus for storing chemical compounds in a portable inhaler
US6085740A (en) 1996-02-21 2000-07-11 Aerogen, Inc. Liquid dispensing apparatus and methods
US6205999B1 (en) 1995-04-05 2001-03-27 Aerogen, Inc. Methods and apparatus for storing chemical compounds in a portable inhaler
US5758637A (en) 1995-08-31 1998-06-02 Aerogen, Inc. Liquid dispensing apparatus and methods
US6557974B1 (en) * 1995-10-25 2003-05-06 Hewlett-Packard Company Non-circular printhead orifice
US6083762A (en) * 1996-05-31 2000-07-04 Packard Instruments Company Microvolume liquid handling system
US6299288B1 (en) 1997-02-21 2001-10-09 Independent Ink, Inc. Method and apparatus for variably controlling size of print head orifice and ink droplet
US6070973A (en) * 1997-05-15 2000-06-06 Massachusetts Institute Of Technology Non-resonant and decoupled droplet generator
US6235177B1 (en) 1999-09-09 2001-05-22 Aerogen, Inc. Method for the construction of an aperture plate for dispensing liquid droplets
MXPA02010884A (en) 2000-05-05 2003-03-27 Aerogen Ireland Ltd Apparatus and methods for the delivery of medicaments to the respiratory system.
US8336545B2 (en) 2000-05-05 2012-12-25 Novartis Pharma Ag Methods and systems for operating an aerosol generator
US7971588B2 (en) 2000-05-05 2011-07-05 Novartis Ag Methods and systems for operating an aerosol generator
US7100600B2 (en) 2001-03-20 2006-09-05 Aerogen, Inc. Fluid filled ampoules and methods for their use in aerosolizers
US6948491B2 (en) 2001-03-20 2005-09-27 Aerogen, Inc. Convertible fluid feed system with comformable reservoir and methods
US7600511B2 (en) 2001-11-01 2009-10-13 Novartis Pharma Ag Apparatus and methods for delivery of medicament to a respiratory system
US6543443B1 (en) 2000-07-12 2003-04-08 Aerogen, Inc. Methods and devices for nebulizing fluids
US6546927B2 (en) 2001-03-13 2003-04-15 Aerogen, Inc. Methods and apparatus for controlling piezoelectric vibration
US6550472B2 (en) 2001-03-16 2003-04-22 Aerogen, Inc. Devices and methods for nebulizing fluids using flow directors
US6554201B2 (en) 2001-05-02 2003-04-29 Aerogen, Inc. Insert molded aerosol generator and methods
US6732944B2 (en) 2001-05-02 2004-05-11 Aerogen, Inc. Base isolated nebulizing device and methods
US7677467B2 (en) 2002-01-07 2010-03-16 Novartis Pharma Ag Methods and devices for aerosolizing medicament
US7360536B2 (en) 2002-01-07 2008-04-22 Aerogen, Inc. Devices and methods for nebulizing fluids for inhalation
AU2003203043A1 (en) 2002-01-15 2003-07-30 Aerogen, Inc. Methods and systems for operating an aerosol generator
US6915962B2 (en) 2002-05-20 2005-07-12 Aerogen, Inc. Apparatus for providing aerosol for medical treatment and methods
US7077334B2 (en) * 2003-04-10 2006-07-18 Massachusetts Institute Of Technology Positive pressure drop-on-demand printing
US8616195B2 (en) 2003-07-18 2013-12-31 Novartis Ag Nebuliser for the production of aerosolized medication
US7946291B2 (en) 2004-04-20 2011-05-24 Novartis Ag Ventilation systems and methods employing aerosol generators
US7290541B2 (en) 2004-04-20 2007-11-06 Aerogen, Inc. Aerosol delivery apparatus and method for pressure-assisted breathing systems
US7267121B2 (en) 2004-04-20 2007-09-11 Aerogen, Inc. Aerosol delivery apparatus and method for pressure-assisted breathing systems
UA94711C2 (en) 2005-05-25 2011-06-10 Аэроджен, Инк. Vibration systems and methods of making a vibration system, methods of vibrating a plate, aerosol generating system and method of treating a patient
EP2058131A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Droplet selection mechanism
EP2058129A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Droplet break-up device
EP2058130A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Droplet selection mechanism
WO2009155245A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-23 Davicon Corporation Liquid dispensing apparatus using a passive liquid metering method
JP5713768B2 (en) * 2010-08-06 2015-05-07 キヤノン株式会社 Continuous liquid discharge head and liquid discharge device
JP6652503B2 (en) * 2014-05-13 2020-02-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Nozzle for mouth washer including dynamic nozzle actuator using responsive material
CN114749222B (en) * 2022-03-30 2023-05-05 北京航空航天大学 Integrated piezoelectric type multi-column uniform liquid drop generator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173612A (en) * 1963-02-12 1965-03-16 Macrosonics Corp Method of producing aerosols, sprays and dispersions and device therefor
US3281860A (en) * 1964-11-09 1966-10-25 Dick Co Ab Ink jet nozzle
US3679132A (en) * 1970-01-21 1972-07-25 Cotton Inc Jet stream vibratory atomizing device
BE790064A (en) * 1971-10-14 1973-02-01 Mead Corp DROP GENERATOR FOR RECORDING DEVICE.
JPS5413176B2 (en) * 1973-09-07 1979-05-29

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3234394A1 (en) * 1982-09-16 1984-03-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Piezoelectric drive element for ink mosaic printers

Also Published As

Publication number Publication date
AU8718675A (en) 1977-06-09
CH587725A5 (en) 1977-05-13
JPS5514746B2 (en) 1980-04-18
DE2554499A1 (en) 1976-07-01
ES443261A1 (en) 1977-04-16
IL48486A0 (en) 1976-01-30
DE2554499C3 (en) 1979-10-11
BE835163A (en) 1976-02-16
IT1043507B (en) 1980-02-29
JPS5185635A (en) 1976-07-27
IL48486A (en) 1977-12-30
GB1483435A (en) 1977-08-17
BR7508379A (en) 1976-09-08
CA1056440A (en) 1979-06-12
AT347143B (en) 1978-12-11
NL7513900A (en) 1976-06-22
CS190505B2 (en) 1979-05-31
SE7513553L (en) 1976-06-21
AU499240B2 (en) 1979-04-12
ZA755800B (en) 1977-04-27
ATA928275A (en) 1978-04-15
FR2294762A1 (en) 1976-07-16
US3958249A (en) 1976-05-18
FR2294762B1 (en) 1979-01-05

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